专利名称：防振器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于高速旋转轴，特别是用于如独立权利要求的前序所述的拉伸辊结构的防振器。
拉伸辊结构可从欧洲专利申请0349829 A2和0454618 A1中获知，这两个申请都是由本专利申请的申请人提交的。
用于拉伸辊结构的防振器可从1994年12月22日公开的国际申请WO-94/295000中获知。
此种类型的拉伸辊结构是在高的运转速度下工作的，以便例如传送在加热的辊表面上以高达6000米/每分钟和更高的速度移动的长丝线并对其进行加热。在这种结构中，单个的辊可以重例如25公斤，因此，质量和高速的联合影响必然会导致振动，该振动被传递通过整个拉伸辊结构，这样就会出现导致运行故障的共振效应。
用许多方法，包括采取涉及承受振动的零件的重量和刚度的措施，或通过在合适的位置处提供防振零件，都可以达到对这种振动的抑制。
但是，寻找这些位置并不容易，它要求在研究和分析最终可能发生的振动时的想象力，以便确定可能的振动源，并且通过设置合适的减震装置使该振动基本上停止。
通常旋转零件设置在以这样的方式受到减振的轴承中，即尽可能隔断振动向固定零件的传递，而这根据设计的结构形式，会导致复杂的和成本高的解决方案。而且，固定的零件也会导致振动，这可能是如果涉及安置在辊内的感应发电机所会出现的情况，感应发电机对辊的外套进行加热。
因此在于1994年12月22日公开的国际专利申请WO-94/295000中的发明目的是要揭示几种抑制固定零件的振动的方法，固定零件的振动是由旋转零件或上面提及的固定零件的共振产生的。
本发明的目的是提供用于有效地但成本低地对固定零件进行减震的方法。
由于涉及到在已经在上面提及的公开文本中示出和描述的，但在所述公开文本中是以不同的方式或不同的组合方式应用的各种同样的或类似的零件，WO-94/295000的图结合进本说明书中。
这些图涉及本发明的
图1至16。
下面参照图17至25对本发明进行说明，这些图只示出本发明的实施例的实例。
图1是以纵向剖视图示出的拉伸辊结构示意图；图2是图1所示拉伸辊结构的另一个实施例；图3是本发明拉伸辊结构的另一个实例；图4是拉伸辊结构的细节的另一个实施例；图5是图1和2的拉伸辊结构的细节的放大图；图6是图5所示细节的另一个实施例；图7至图13是图3的各个拉伸辊结构的细节；图8a是以沿(图8中)截面I-I截取的剖视图示出的图8的细节；图8b是沿(图8a中)方向A看到的图8a的细节；图9a是以侧视图示出的图9的细节；图9b是沿(图9a中)方向B看到的图9a的细节；图12a是图12细节的另一个实施例；图13a是图13细节的放大视图；图13b是沿(图13a中)方向C看到的图13a的细节；
图14是图3所示拉伸辊结构的另一个实施例；图15应用于图14所示拉伸辊结构中的细节的放大视图；图16是根据图15的另一个实施例，只示出了相对于图15的上半部；图17是根据图14的拉伸辊结构的另一发明实施例，它包括一个以简化视图示出的未加热的辊，也称作“冷轧辊”；图18是根据图17所示的拉伸辊结构的另一发明实施例；图19是根据图17所示的拉伸辊结构的一个具体实施例；图20至25是分别以剖视图和放大图示出的本发明的防振器的细节；图26至28是本发明的其他拉伸辊结构；关于图1至图16的描述就不在此处重复了。对于它们进行说明的完整说明书文本，请参见上面提及的公开文本WO-94/295000，该文本说明书形成本申请的整体部分。
基本上，图1至16中所示的上面提及的已公开的发明主要涉及一个设置在一个电动机外壳和一个支承着一个感应发电机16的支承管18之间的防振器，目的是要防止由感应电动机产生的振动传递到电动机外壳上。
在结合有上面提及的结构的图15和16中，支承着辊2的轴8支承在轴承中，振动在这种结构中得到减弱。
图17至25示出了在固定的和旋转的零件之间的防振器结构，除了在图18中，可以在后面将辅助地描述的固定的和旋转的零件之间以结合的方式设置一个后面将描述的防振器。
参见图17至25，要提及下面的几点在图17中，示出了一个驱动电动机100，它包括一个电动机外壳101和一个结合在该外壳的后部上的电动机支承凸缘102以及一个电动机支承前凸缘103，简称支承凸缘。
而且，一个电动机轴8可转动地支承在一个后轴承111和一个前轴承112中，在这种结构中，后轴承11使用一个后防振器106装在后支承凸缘102中，而前轴承112使用一个前防振器107装在前轴承凸缘103中。
一个后盖104盖住后防振器106以及后轴承111的固定部分，而一个前盖105则盖住前防振器107以及前轴承112的固定部分。
轴108支承着一个转子绕组109，并且在电动机外壳101中设置有一个定子绕组110。
在轴108的自由端上，使用一个辊固定装置114安装一个辊113。该辊未被加热，因此称作冷轧辊。
冷轧辊在其开口端处包括一个可以在其内设置配重的所谓平冲圈115。
在图18中，示出了根据图17的拉伸辊结构的另一个实施例，同样的零件用相同的标号标示，不同的是一个轴108.1设置来驱动一个用作冷轧辊的辊118，这种结构中，轴108.1借助一个离合器116(在图中简单地以一个叉示意地标示)驱动一个使用一个辊固定装置114.1安装在一个套筒法兰120上的辊轴117。
辊118还包括一个安装在该套筒法兰120上的轧辊辊套119，在辊118的内圆周面上设置有环形辊轴承凸缘121(简称轴承凸缘)，轴承凸缘121分别借助一个后辊防振器122和借助一个前辊防振器123(都简称为防振器)，可转动地支承在一个后轧辊轴承128中和一个前轧辊轴承129中。在此结构中，轴承128和129装在一个支承管125上，支承管125使用一个支承管法兰126直接地，或借助本申请中的图1至图16所示的并且在上面提及的公开文本WO-94/295000中参照图1至16所描述的减振零件，安装在电动机前凸缘103上。在所示的每一种结构中，电动机凸缘103和支承环法兰126都适应于图1至16所示的电动机凸缘和支承管法兰。
参见图19至25，防振器106，107，122和123可以是后面将描述和示出的类型，因此，防振器的任何类型都可以用来分别对轴108和108.1，或图19中所示一个轴108.2进行减振，或用来对支承在支承管125上的辊118进行减振。
在图19中，示出了根据图17的拉伸辊结构的原理，其中，后轧辊轴承111被安置在一个轴承外壳130内，该轴承外壳130则借助一个图13a和13b中所示的带槽套筒45安装在电动机凸缘102.1的一个凸缘部分159中的孔腔131内。在此结构中，O型环51接触着孔腔131的壁。
在图19中，示出带槽套筒45只设置有三条用于安装O型环51的槽60和只设置有两个O型环51。在此结构中，所设置的O型环的数量取决于肖氏硬度，这些环的尺寸和它们所装载的负荷。这些环的肖氏硬度，尺寸和数量是在计算和/或试验的基础上根据所装载的负荷加以确定的。
而且，代替轴向延伸的槽缝58，例如如图13a中所示的那样，可以设置象一条螺纹样螺旋地延伸的槽缝，图中未示出槽缝的螺旋角。
前轴承112借助一个橡胶减振环133直接支承在一个是电动机凸缘103.1的一部分的凸缘部分132内，从而减缓了振动。在这种结构中，此橡胶减振环133，如图19所示那样，被选择来作为L形截面的环133。
还存在使用一个适应于尺寸和负荷的带槽套筒45，或使用后面参照图20至25所描述的防振器，对轴承112进行减振的可能性，这些防振器还可用来对后轴承111进行减振。
图19所示的具有相同或类似功能的其他零件分别以如图17中所用的相同标号标示，或以用一个标记作修改的相同标号进行标示。
采用一个适应的套筒45和O型环51进行的减振和/或采用一个适应的橡胶减振环133进行的减振，也可以用来分别对图17中的轴108或图18中的轴108.1和/或辊118进行减振，即它们可被用作图18中的防振器122和/或123。
在图20至25中，示出了其他的防振器，它们都可以分别用于后轴承111或前轴承112，或分别用于后轧辊轴承128或前轧辊轴承129，并且在这种结构中，都可以实现分别根据图17或18的各个防振器106和/或107或后轧辊轴承128和/或前轧辊轴承129的功能。
在图20中，示出了一个作为防振器的弹簧销140，其一端装在一个轴承外壳134内，其另一端装在一个橡胶环156内，该弹簧销紧密地分别配装在轧辊轴承凸缘121内的轴承凸缘103或103.1，及103.1或102.1的孔腔157内，轧辊轴承凸缘121的轮廓用点划线标示，弹簧销也可用于图21至25，这些图将在下面进行描述。为了确保在轴承外壳134分别与电动机外壳102至103.1和轧辊轴承凸缘121之间的自由移动，设置有一个间隙H和一个空隙S，在图21至25中和相应的轴承外壳中也是这样的情况，在图23中间隙以H.1标示。
在图21中，示出了一个用橡胶制成的类似于图8a和8b中所示的防振器的防振器，在这种结构中，在轴承凸缘103或102，或103.1和121--或轧辊轴承凸缘121--和一个轴承外壳135之间，设置有一个由一个沿轴向作用的防振零件141和两个沿径向作用的梯形防振零件142构成的环形防振器，防振零件141在一侧分别与轴承凸缘102至103.1或121接触，在另一侧则与轴承外壳135接触，而梯形防振零件142被安装在上述轴承凸缘和轴承外壳的相应形状的凹槽内。在此种结构中，防振零件142的形状也可采用矩形(未示出)来代替梯形。
在图22中，示出了一个用橡胶制成的环形防振器，它类似于图9，9a和9b中所示的防振器，即它是由一个沿轴向作用的防振零件143和径向作用的突出部分144构成的。在此结构中，防振零件143在一侧分别与轴承凸缘102至103.1或121接触，在另一侧则与一个轴承外壳136接触，而突出部分144被装在所提及的轴承凸缘和轴承外壳上的相应形状的凹槽内。从轴108至108.2的轴向看去，突出部分是圆形截面。
在图23中，示出了一个配置有一个弹簧销145的防振器，弹簧销145的一端紧密地装配在一个轴承外壳137内，其另一端则装在轴承凸缘102至103.1中的一个和/或轧辊轴承凸缘121内。在轴承外壳137和所提及的轴承凸缘之间设置的一个间隙H.1中，以这样的方式装有两个O型环，使得它们夹在轴承凸缘102至103.1或121中的一个和轴承外壳137之间，从而以这样的方式在它们之间形成一个可例如借助一个进口147而被充满油的环形腔室K，即除了由O型环所起的减振作用外，还由腔室K内的油起减振作用。
在图24中，类似于图16，示出了一个弹簧销148，其一端紧密地装配在一个轴承外壳138内，其另一端则紧密地配装在轴承凸缘102至103.1中的一个或轧辊轴承凸缘121内。
在此种结构中，间隙H内的自由移动不仅由弹簧销148而且由一个防振器149进行减振，该防振器149在一段长度F.1上固定到弹簧销148上，而在另一侧则与所述凸缘102至103.1中的一个或凸缘121的内表面150以及与轴承外壳138的外表面151密配合。
最好是沿圆周上均匀地分布设置分别示于图20，23和24中的三个这种弹簧销140或145或148。
同样结构也可以用于图25所示的结构上，在该结构中类似于图15所示的结构，至少三个沿圆周上分布的弹簧销152以它们的一端装到一个轴承外壳139内，而在另一端包括一个其尺寸适合于它们的带槽套筒45(图15)，它们与设置在其上的O型环一起分别插入凸缘102至103.1或121中的一个的孔腔155内。在这种结构中，从所述轴的纵向方向看去，在带槽套筒45和轴承外壳139之间留有一个空间F.2。
在这种结构中，即对于根据图20至25的防振器中的每一个，用橡胶制成的零件的肖氏硬度以及它们的尺寸和作用在它们上面的负荷是在计算和/或试验的基础上确定的。
还要提及的是，图20至25中所示的防振零件，即用橡胶或等同物制成的零件156，141，142，143，144，146，149和51的尺寸及肖氏硬度或弹性都是根据经验确定的。同样，图20，23，24和25中所示的弹簧销140，145，148和152的弹性系数也是由经验确定的。
图20至25所示的防振器是借助前电动机凸缘103的防振器107的局部视图作为例子示出的；但是，显然易见，应该理解到，它们也可以用作后电动机凸缘102的防振器106和/或轧辊轴承凸缘121的防振器122和123(见图18)。
图20至25所示的轴承外壳134至139都不是用象例如橡胶那样的弹性材料制成的，而是用例如钢制成的。
在图26中，示出了图18所示结构的一个变更型式，其中同样的零件用同样的标号标示，而类似的零件则用以小数点标记修改的相应的标号标示。
在此变更结构中，辊118借助轴117.1，轴承128.1和129.1可转动地支承在轴117.1上，而轴承128.1和129.1经防振器122.1和123.1支承在支承管125.1的内圆周面上。
一个挠性联轴节116(仅用一个叉示意地示出)设置在轴108.3和轴117.1之间，轴108.3和117.1每个都是独立地支承着。
在此结构中，还可以在支承管125.1上另外装一个可从上述WO-94/295000中得知的感应发电机16。
这样，就产生了这样的优点，此结构不仅可以应用于热轧辊，也可以应用于冷轧辊。
也有这样的可能，即去掉防振器106和107，提供未加以减振的电动机轴承111和112。
为了将减摩轴承128.1和129.1在支承管125.1内定位在它们的正确位置处，在一侧设置一个与支承管凸缘126.1紧密配合的定位环160，在另一侧，则设置一个决定减摩轴承128.1和129.1之间的距离的定位环161。
这同样可以应用于图27所示的结构中，其中，轴108.4在其一端装有轴承111，而在其另一端装有轴承129.2，使得该轴可转动地装载着辊118和转子绕组109。在此结构中，在支承管125.1和轴承129.2之间提供一个防振器123.2，而在轴承凸缘102和轴承114之间提供一个防振器106。
将轴承129.2定位在支承管125.1的内侧圆周面上是借助一个与支承管凸缘126.1紧密地配合的定位环160.1实现的。
为了增强轴108.4，可以设置一个加强件162。
与图18或26中所示的零件相同的其他的零件分别用相同的标号标示，而类似的零件则用以小数点标记修改的相应的标号标示。
图28所示的拉伸辊结构基本上对应于图27所示的拉伸辊结构，除了轴108.5在其中间部位，即在轴承112.1的位置处，受到辅助支承，并且使用防振器107.1辅助地进行防振。
也在其支承件中得到减振的轴承112.1，即轴108.5的支承件，并没有过严地确定，而是可以借助防振器106，107.1和123.2弥补其加工精度。
还有另外的可能性，可以在零值即非常硬和非常软之间选取防振器的减振效应或强度，在本申请的附图所示的所有结构中都可以这样做，合适的减振效应可以通过经验加以确定。
权利要求
1.一种用于旋转零件的防振器，其特征在于该防振器包括一个弹性套(45)，在该弹性套的外圆周面上设置有O型环，该弹性套的内圆周面和轴紧密配合，而O型环和一个轴承凸缘(102；102.1；121和/或103；103.1)的孔腔(131)的内圆周面紧密配合，使得O型环受到预定程度的压缩，即使得其预拉伸，从而使该弹性套(45)无间隙地和一个减摩轴承(111)的圆周面紧密配合，或和一个承装该防摩轴承(111)的轴承座套(130)的圆周面紧密配合。
2.如权利要求1所述的防振器，其特征在于该弹性套(45)设置有给定数量的最好从该弹性套的两个前端侧交替地延伸的槽缝(58)。
3.一种用于旋转零件的防振器，其特征在于该防振器包括一个弹簧销(140)，该弹簧销的一端无间隙地放置在一个轴承盖(134)内，该弹簧销的另一端则无间隙地设置在一个橡胶环内，该橡胶环紧密地装配进一个轴承凸缘(102，103；102.1，103.1；121)内。
4.一种用于旋转零件的防振器，其特征在于该防振器是用橡胶制成的，并包括一个设置在一个轴承凸缘(分别是102，103；102.1，103.1；或121)和一个轴承盖(135)内的防振部件(141)，其中，防振部件(141)和两个梯形防振部件(142)整体地成形，每个梯形防振部件(142)分别安置在所述轴承凸缘的或所述轴承盖的相应形状的凹槽内。
5.一种用于旋转零件的防振器，其特征在于该防振器是一个设置在一个轴承凸缘(102，103；102.1，103.1；121)和一个轴承盖(136)之间的橡胶环(143)，在两个环表面上设置有圆柱形突出体(144)，在一侧与该轴承盖(136)上的相应形状的凹槽啮合，在另一侧与在该轴承凸缘上的相应形状的凹槽啮合，设置有至少三个这种突出体沿圆周分布。
6.一种用于旋转零件的防振器，其特征在于该防振器由两个O型环(146)和一个弹簧销(145)构成，在这种结构中，O型环设置在一个位于一个轴承凸缘(102，103；102.1，103.1；121)和一个轴承盖(137)之间的间隙(H.1)内，该弹簧销的一端牢固地锚固在该轴承盖(137)内，而其另一端则牢固地锚固在该轴承凸缘内，O型环(146)之间的中间空隙(K)最好充满起减振作用的油。
7.一种用于旋转零件的防振器，其特征在于该防振器是由一个弹簧销(148)的一侧和一个橡胶环(149)构成的，在这种结构中，该弹簧销(148)的一端牢固地锚固在一个轴承盖(138)内，而其另一端则牢固地锚固在一个轴承凸缘(102，103；102.1，103.1；121)内，其中，在该轴承盖(138)和所述轴承凸缘之间的弹簧销支承着该橡胶环(149)，该橡胶环在一侧紧配地接触着该轴承盖(138)，而在另一侧则紧配地接触着该轴承凸缘。
8.一种用于旋转零件的防振器，其特征在于该防振器是由一个弹簧销(152)和一个带有O型环(51.1)的套(45.1)构成的，在这种结构中，该弹簧销的一端紧密地装配到一个轴承盖(139)内，而其另一端则紧密地装配到该套(45.1)内，所述O型环(51.1)在另一侧装配到一个轴承凸缘(102，103；102.1，103.1；121)的一个孔腔(155)内。
9.如前述权利要求中任一条项所述的防振器，其特征在于该旋转零件是用于拉伸络丝机、纺丝拉伸卷绕机和拉伸加捻机的拉伸辊结构的一根驱动轴(108，108.2)，它包括一个带有一个电动机外壳(101)的驱动电动机(100)，该轴在一侧可转动地支承在该电动机外壳内，而在另一侧一个辊(113，113.1)设置在该轴上，在这种结构中，至少在轴受到支承的一个位置处，一个上述防振器设置在该电动机外壳和该轴内。
10.如前述权利要求中任一条项所述的防振器，其特征在于该旋转零件是用于拉伸络丝机、纺丝拉伸卷绕机或拉伸加捻机的拉伸辊结构的一个辊(118)，它包括一个驱动电动机和一个用于可转动地支承着该辊(118)的静止支承管(125)，并且，该辊在防摩轴承内可转动地支承在该支承管上，该辊由该电动机轴借助挠性联轴装置加以驱动，而且至少在一个支承着该辊的防摩轴承和该辊之间设置一个上述防振器。
11.如前述权利要求中任一条项所述的防振器，其特征在于该旋转零件是一个用于驱动高速旋转轴的电动机(100，100.1)的一根轴，至少在在防摩轴承(108，108.1，108.2)内转动的该电动机的轴(111，112)的一个支承部位处设置一个上述的防振器。
12.一种用于一个拉伸络丝机、纺丝拉伸卷绕机或拉伸加捻机的拉伸辊结构的防振结构，它包括一个带有一个电动机外壳(101)的驱动电动机(100)，一个辊设置在在该电动机外壳(101)内转动的该电动机的轴上，该电动机的轴可转动地支承在防摩轴承(111，112)内，在这种结构中，至少在一个轴承位置处，在该电动机外壳和该轴之间设置一个防振器；其特征在于使用一个如权利要求3，7或8中的一项所述的防振器，在该轴承盖(134)和该电动机的轴承凸缘之间设置一个径向间隙(H)，在该轴的轴承和该电动机的轴承凸缘之间设置一个轴向延伸的空隙(S)，并且设置至少三个防振器沿圆周分布。
13.一种用于如权利要求12的前序部分所述的拉伸辊结构的防振结构，其特征在于使用一个如权利要求6所述的防振器，并且在该轴承盖(137)和该轴承凸缘设置一个间隙(S)，使该轴保证可自由地移动，设置至少三个弹簧销(145)沿圆周分布。
14.一种用于如权利要求12的前序部分所述的拉伸辊结构的防振结构，其特征在于使用一个如权利要求4或5所述的防振器，在该轴承盖和该轴承凸缘之间于径向上设置一个间隙(H)，并且在轴向上设置一个空隙(S)，使该轴保证可自由地移动。
15.一种用于如权利要求12的前序部分所述的拉伸辊结构的防振结构，其特征在于使用一个如权利要求1所述的防振器。
16.一种拉伸辊结构，它包括驱动装置和一个由该驱动装置，最好是一个电动机，驱动的辊，还包括一根从该电动机延伸到该辊的轴；其特征在于该轴在其两端可转动地支承着。
17.如权利要求16所述的拉伸辊结构，其特征在于该轴在一个中间部位辅助地被支承着。
18.如权利要求16或17所述的拉伸辊结构，其特征在于至少一个轴承采用一个或多个如权利要求1至8所述的防振器防振地支承着。
全文摘要
例如电动机100.2的一种高速旋转轴108.2，该轴的自由端装有一个辊113.1，也称为冷轧辊。为了使轴108.2防振，将一个在相对于辊的轴端处设置有纵向槽缝(未示出)的套筒45插入轴承套筒130和轴承凸缘102.1的孔腔131之间。由于设置在套筒上的槽缝，套筒在径向上是可压缩的。而且套筒45上设置有沟槽60，部分沟槽嵌装有O型环。由于O型环51的弹性力，设有槽缝的套筒45可在径向上压缩到这样的程度，使套筒无间隙地与轴承座套130紧密地配合。在一侧，插入套筒45，O型环51与孔腔131的壁紧密地配合，使轴的一端受到支承时，因O型环而得以防振。相对于上述轴端的另一轴端用一个L型截面的防振器133支承着，振动因插在装有该轴端的防磨轴承112和电动机凸缘103.1的凸缘部分132之间的防振器133而得以减弱。
文档编号F16F15/32GK1138644SQ9610540
公开日1996年12月25日 申请日期1996年4月3日 优先权日1995年4月7日
发明者P·布森哈特, K·韦特 申请人:里特机械公司